一种泥浆冷却系统的制作方法

本实用新型涉及冷却装置技术领域，特别是一种泥浆冷却系统。

背景技术：

随着石油天然气的需求不断增长、对钻井资源不断开发的需要以及国家能源战略的需要，高温高压井钻井的开采在数量也越来越多，这也是石油天然气钻井开发技术发展的必然趋势。

高温高压井通常因其地质环境复杂、地下地质温度高，以及在钻井过程中会伴随产生大量的发热，这些热量传递给钻井液返回井口形成高热泥浆。如果不及时对高热泥浆进行降温，将会导致钻井过程中产生高温恶化现象，通常表现出来以下不良结果：

（1）导致井底的作业数据不能正常传递和接收；

（2）使钻井液性能和化学稳定性的下降；

（3）导致钻井设备尤其是钻头钻具、钻杆等直接接触的执行元器件的机械性能，以及密封件的密封性能和寿命下降；

（4）对于油基泥浆而言，高热泥浆加大了作业安全因素的风险。

这种新型陆地泥浆冷却系统是针对陆地高温井钻井作业的高热泥浆进行降温冷却开发的新型冷却方案。它具有换热量大，采用常温空气作为冷却介体，在作业现场环境温度低于35°的设计条件下都可以取得良好的降温效果，适应性高，运行成本低等特点。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种可以循环使用冷却水的泥浆冷却装置。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：一种泥浆冷却系统，包括泥浆过滤撬、泥浆冷却撬、风冷撬和循环水泵，所述泥浆过滤撬的泥浆出口与泥浆冷却撬的泥浆入口连接，所述循环水泵的冷却水出口与泥浆冷却撬的冷却水入口连接，所述泥浆冷却撬的冷却水出口与风冷撬的冷却水入口连接，所述风冷撬的冷却水出口与循环水泵的冷却水入口连接，所述泥浆过滤撬包括多个并联的振动筛，所述多个振动筛的泥浆入口上均设置有压力表和控制阀门。所述多个振动筛的泥浆入口与泥浆泵的出水管连接。泥浆泵将泥浆输入到一个泥浆振动筛内，泥浆振动筛过滤掉泥浆中的粗颗粒物质，经过过滤的泥浆进入板式换热器进行冷却，经过热交换的冷却水，从板式换热器的冷却水出口排出并进入风冷撬进行自然冷却。冷却水经过风冷撬后温度降低。在循环水泵的作用下进行再次进入泥浆冷却撬内进行热交换。经冷却后的泥浆流入泥浆收集装置中，当振动筛内粗颗粒物质过多时造成堵塞，泥浆流量减小，振动筛内的压力增大，工作人员根据泥浆冷却撬的泥浆出口的流量和压力表的读数，打开未工作的振动筛的泥浆入口上的控制阀门，同时关闭压力过高的振动筛的泥浆入口上的控制阀门，完成振动筛的交替工作，然后将堵塞的泥浆振动筛内的粗颗粒物质倒入粗颗粒物质收集装置内。

优选的，所述泥浆冷却撬为板式换热器。

优选的，所述风冷撬为多个冷却管，多个冷却管相互并联，所述冷却管为s型并列管件并且表面设置有多层散热片。冷却管内的冷却水将热量传输到冷却管的管壁和散热片上，管壁和散热片与空气发生热交换，达到对冷却水降温的目的。

优选的，所述散热片与空气冷却管的轴向方向相垂直。

优选的，还包括补水罐，所述补水罐设置于风冷撬与循环水泵的连接管路上。风冷撬中冷却后的水进入补水罐内，再被循环水泵输送到板式换热器内。避免了冷却过程中水的损失导致板式换热器内缺水，从而出现换热效果不好的问题。

本实用新型具有以下优点：

1、冷却水循环使用，解决了水资源匮乏的地区无法使用水冷却的问题；

2、利用常温空气对板式换热器排出的水进行冷却降温，不消耗能源并且绿色环保；

3、振动筛的交替工作，确保了整个系统能够持续运行，保证了对泥浆的冷却效率。

附图说明

图1为本实用新型的连接示意图；

图2为泥浆过滤撬的连接示意图；

图3为风冷撬的连接示意图；

图4为冷却管的主视图；

图中：1-泥浆过滤撬，2-泥浆冷却撬，3-风冷撬，4-补水罐，5-循环水泵，101-振动筛，102-控制阀门，103-压力表，301-冷却管，302-散热片。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的描述，但本实用新型的保护范围不局限于以下所述。

如图1所示，一种泥浆冷却系统，包括泥浆过滤撬1、泥浆冷却撬2、风冷撬3和循环水泵5，所述泥浆过滤撬1的泥浆出口与泥浆冷却撬2的泥浆入口连接，所述循环水泵5的冷却水出口与泥浆冷却撬2的冷却水入口连接，所述泥浆冷却撬2的冷却水出口与风冷撬3的冷却水入口连接，所述风冷撬3的冷却水出口与循环水泵5的冷却水入口连接，如图2所示，所述泥浆过滤撬1包括多个并联的振动筛101，所述多个振动筛101的泥浆入口上均设置有压力表103和控制阀门102。所述多个振动筛101的泥浆入口与泥浆泵的出水管连接。泥浆泵将泥浆输入到一个泥浆振动筛101内，泥浆振动筛101过滤掉泥浆中的粗颗粒物质，经过过滤的泥浆进入板式换热器进行冷却，经过热交换的冷却水，从板式换热器的冷却水出口排出并进入风冷撬3进行自然冷却。冷却水经过风冷撬3后温度降低。在循环水泵5的作用下进行再次进入泥浆冷却撬2内进行热交换。经冷却后的泥浆流入泥浆收集装置中，当振动筛101内粗颗粒物质过多时造成堵塞，泥浆流量减小，振动筛101内的压力增大，工作人员根据泥浆冷却撬2的泥浆出口的流量和压力表103的读数，打开未工作的振动筛101的泥浆入口上的控制阀门102，同时关闭压力过高的振动筛101的泥浆入口上的控制阀门102，完成振动筛101的交替工作，然后将堵塞的泥浆振动筛101内的粗颗粒物质倒入粗颗粒物质收集装置内。

优选的，所述泥浆冷却撬2为板式换热器。

优选的，所述振动筛101的筛网和泥浆入口与外界接通，其余部分封闭的圆筒状结构。确保泥浆只能够从筛网流出，并且在筛网被粗颗粒物质堵塞后，设置于泥浆入口上的压力表103可以检测到泥浆压力的变化。

如图3-4所示，所述风冷撬3为多个冷却管301，多个冷却管301相互并联，所述冷却管301为s型并列管件并且表面设置有多层散热片302。冷却管301内的冷却水将热量传输到冷却管301的管壁和散热片302上，管壁和散热片302与空气发生热交换，达到对冷却水降温的目的。

优选的，所述散热片302与空气冷却管301的轴向方向相垂直。

优选的，还包括补水罐4，所述补水罐4设置于风冷撬3与循环水泵5的连接管路上。风冷撬3中冷却后的水进入补水罐4内，再被循环水泵5输送到板式换热器内。避免了冷却过程中水的损失导致板式换热器内缺水，从而出现换热效果不好的问题。

本实用新型的工作过程如下：泥浆泵将高温泥浆输送到振动筛101内，经振动筛101过滤掉高温泥浆中的粗颗粒物质，经过过滤的泥浆进入板式换热器中，板式换热器上分别设置有泥浆通道和冷却水通道，经过过滤的泥浆在板式换热器内完成热交换，然后被排出板式换热器并通过泥浆收集装置进行收集，经过热交换的冷却水被排出板式换热器并进入冷却管301，通过冷却管301与空气进行热交换，达到降温的目的，冷却管301有足够的长度，使冷却水在流至冷却管301出口处时完成降温，到达需要的温度，经过降温后的冷却水进入补水罐4中，被循环水泵5输入板式换热器进行下一次热交换。振动筛101内过滤的粗颗粒物质逐渐增多，导致泥浆的堵塞，振动筛的泥浆入口处的压力表103检测到压力增高，同时板式换热器泥浆出口处泥浆流量变小，工作人员在观察到泥浆流量变小或者压力表103数值超过振动筛101内部压力指定值后，关闭该振动筛101上的控制阀门102，打开另一个振动筛101上的控制阀门102，并将堵塞的振动筛101内的粗颗粒物质倒入粗颗粒物质收集装置内。如此对振动筛101进行循环交替工作，达到持续工作的目的。